井字梁高支模脚手架设计方案
一、工程概况
? ********工程总建筑面积约76690㎡，地下一层和首层为钢筋混凝土结构，地下一层高度为8.45米 ，地面标高-8.9米，首层高度为10米。主楼28-38轴/V-AF轴和48-58轴/V-AF轴地下一层（局部夹层）及首层（局部夹层）梁及楼板混凝土浇筑的支撑。梁板结构形式及规格：楼面结构为井字梁结构，纵向主梁为800mm×1300mm、800mm×1200mm、800mm×1100mm，800mm×900mm，横向主梁为800mm×1200mm、800mm×1000mm 、800mm×950mm，横向主梁和纵向主梁间距均为12米；
纵向次梁为400mm×850mm、400mm×800mm、400mm×600mm等，纵向次梁主要间距为4.0m，横向次梁为400mm×850mm、400mm×800mm、400mm×600mm等，纵向次梁主要间距为4.0m。地下一层标高为-9.4m，地面为灰土回填300mm，楼面板标高为-0.15m，二层楼面标高9.85米。根据甲方要求，支撑梁板的主龙骨根据梁截面尺寸的不同，分别采用10#槽钢，次龙骨采用5#槽钢和50mm×80mm，主次龙骨由甲方提供并且保证其质量性能安全。
28-42轴零层梁板平面图
28-42轴地下夹层梁板平面图
43-58轴地下夹层梁板平面图
二、总体设计
1、根据本工程特点及调研，拟采用ADG模块式脚手架。
ADG模块式脚手架特点：
系统核心–包含三个部分：
?U形卡钩
焊接在立杆上；
?C型卡钩
焊接在横上的卡钩；
?自锁楔形扣件
可将卡钩固定在U形卡上。
水平杆+立杆+对角拉杆分别在横向、纵向和竖向构成一个三维结构单元，再由该结构单元重复组合，形成三维空间架体。
2、产品试验
节点受拉
节点受压
节点受弯
节点受剪
有限元分析荷载—位移曲线
本工程脚手架为结构梁板支撑脚手架，根据结构梁截面尺寸的特点以及ADG脚手架的特点，本工程采用ADG48系列和60系列立杆相结合的搭设方式，可以分别利用两种立杆的优点，既满足了使用要求，又能够节约材料。
根据结构梁板截面的特点，支撑梁板的脚手架立杆的纵横向间距采用1m和1.5m间隔布置，横杆的步距主要为2m，局部根据支撑的梁板的标高调整。
由于ADG脚手架的高承载力的特点，支撑梁板采用悬挑与落地结合的方式搭设，落地立杆采用60系列立杆，悬挑部分采用60与48系列立杆相结合的方式。立面内采用斜拉杆，架体在搭设至上部悬跨层位置采用48扣件钢管设置十字水平剪刀撑与ADG脚手架拉接来保证整个架体的三维稳定性。
负一层及一层部分均采用悬跨结构，局部密梁部分采用落地满堂红结构搭设；负一层及一层夹层部分均采用落地满堂红结构。
四、脚手架设计方案
1、结构横纵结构主梁下采用1.0米宽间距1米和1.5米间隔60立杆布置，次梁交接结处采用1.0m×1.0m 60立杆设置格构柱形式，次梁和楼板下采用悬跨形式搭设，既能满足架体强度和稳定要求，又能节省材料用量，提高工效加快施工进度。
典型单元梁板支撑底面平面图
2、梁下主龙骨采用1.5米10#槽钢垂直于梁截面，次龙骨采用双5#槽钢背靠背放置，间距200mm放置。楼板下采用双5#槽钢背靠背放置作为主龙骨，次龙骨采用5#槽钢与50㎜×80㎜布置，间距200㎜~250㎜。
主梁下架体立面图
3、次梁支撑采用局部落地，部分悬跨的形式，在次梁与次梁相交处架体落地，其余部分为悬跨形式。架体搭设高度满足楼板支撑，次梁支撑的主龙骨采用48﹠60扣件在60立杆上连接48钢管，高度满足次梁支撑。次梁次龙骨顺梁方向设置双5#槽钢，间距不大于200㎜。
次梁下架体立面图
5、楼板支撑均采用悬跨形式，在次梁两侧均与次梁支撑公用60立杆，在次梁与主梁交接处，采用普通钢管扣件在下部架体节点处设置48立杆，在顶部设置可调顶托，满足楼板支撑。
板下架体立面图
梁、板下支撑节点图
五、脚手架计算
1、设计、计算、校核依据
1．《建筑结构静力计算手册》（第二版）
2．《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
3、《钢结构设计规范》 GB50017-2003
4、《建筑施工手册》第四版
5、《ELU-ELS-Protégé pages》极限状态的概念
2、设计荷载计算
施工活荷载标准值：3.0kN/㎡；
130mm板自重标准值：25×0.13=3.25kN/㎡；
800×1300mm主梁自重标准值：25×1.3=32.5kN/㎡；
800×1200mm主梁自重标准值：25×1.2=30kN/㎡；
800×1100mm主梁自重标准值：25×1.1=27.5kN/㎡；
800×950mm主梁自重标准值：25×0.95=23.75kN/㎡；
800×900mm主梁自重标准值：25×0.9=22.5kN/㎡；
800×800mm主梁自重标准值：25×0.8=20kN/㎡；
400×850mm次梁自重标准值：25×0.85=21.25kN/㎡；
400×800mm次梁自重标准值：25×0.8=20kN/㎡；
400×750mm次梁自重标准值：25×0.75=18.75kN/㎡；
400×700mm次梁自重标准值：25×0.7=17.5kN/㎡；
400×500mm次梁自重标准值：25×0.5=12.5kN/㎡；
模板和龙骨（木方）自重标准值总和：1.0kN/㎡
3、次龙骨（木方）计算
（1）次龙骨（木方）支撑130mm板部位
次龙骨5#槽钢的间距为250mm，承担的荷载宽度为250mm范围内的施工活荷载、板自重、模板自重以及木方自重。木方的计算可以按照1.5m跨度的简支梁承受均布荷载计算。
Mmax=0.125ql2=0.63 kN.m
截面正应力 ：σ =M/1.05W 60.8N/mm2<【σ】=205N/mm2；【满足要求】
挠度计算：W = 5ql4/(384EI)=2.8mm<【W】=1500/300=5mm 【满足要求】
通过以上计算，次龙骨支撑130mm板部位的承载和变形都满足要求。
（2）次龙骨支撑梁部位（取最大的梁800×1300mm）
次龙骨拼装双5#槽钢的间距为200mm，承担的荷载宽度为200mm范围内的施工活荷载、梁自重、模板自重以及木方自重。木方的计算可以按照1.5m跨度2跨连续梁承受均布荷载计算。
Mmax=0.125ql2=2.5kN.m
截面正应力 ：σ =M/1.05W 120.1 N/mm2<【σ】=205N/mm2；【满足要求】
挠度计算：W=0.521ql4/(100EI)=2.2mm<【W】=1500/300=5mm 【满足要求】
通过以上计算，次龙骨支撑800×1300mm部位的承载和变形都满足要求。
4、主龙骨计算
（1）主龙骨支撑130mm板部位
板下主龙骨采用双拼5#槽钢方木,由于次龙骨的间距比较小，因此主龙骨计算可以按照均布荷载考虑。主龙骨承担的荷载宽度为1.5m范围内的施工活荷载、板自重、模板自重以及木方自重。主龙骨的计算可以按照跨度为1.5m的简支梁承受均布荷载计算。
Mmax=0.125ql2=3.92kN.m
截面正应力 ：σ =M/1.05W = 179.5N/mm2<【σ】=205N/mm2；【满足要求】
挠度计算：W = 5ql4/(384EI)=4.5mm<【W】=1500/300=5mm 【满足要求】
通过以上计算，主龙骨支撑130mm部位的承载和变形都满足要求。
（2）主龙骨支撑梁部位（最大的梁800×1300mm）
梁下主龙骨采用10号工字钢,由于次龙骨的间距比较小，因此主龙骨计算可以按照均布荷载考虑。主龙骨承担的荷载宽度为1.0m范围内的施工活荷载、梁、板自重、模板自重以及槽钢自重。主龙骨的计算可以按照跨度为1.0m的简支梁承受均布荷载计算。
Mmax=0.125ql2=8.1 kN.m
截面正应力：σ=M/1.05W=194.3 N/mm2<【σ】=205N/mm2；【满足要求】
挠度计算：W=5ql4/(384EI)=1.7mm<【W】=1000/300=3.3mm 【满足要求】
通过以上计算，主龙骨支撑800×1300mm梁部位的承载和变形都满足要求。
（3）主龙骨支撑梁部位（次梁400×700mm）
次梁下主龙骨采用Φ48.3壁厚2.7mm钢管，由于次龙骨的间距比较小，因此主龙骨计算可以按照均布荷载考虑。主龙骨承担的荷载宽度为1.0m范围内的施工活荷载、梁、板自重、模板自重以及槽钢自重。主龙骨的计算可以按照跨度为1.0m的简支梁承受均布荷载计算。
Mmax=0.125ql2=1.1 kN.m
截面正应力 ：σ =M/1.05W = 249.4N/mm2<【σ】=310N/mm2；【满足要求】
通过以上计算，主龙骨支撑400×700mm次梁部位的承载力满足要求。
5.整体计算
由于整个结构平面比较大，取标准网格12m×12m，高度为9.8m的单元计算。
模型的具体参数及设置 ：
?材料属性：横杆与立杆的材料均选择Q345号钢，斜杆的材料为Q235号钢。
?构件截面：横杆与立杆选择外径为Φ48.3mm，壁厚为t=2.7mm的圆钢管。斜撑则选择外径为Φ38mm，壁厚为t=3mm的圆钢管。
?节点设置：底层立杆基础设置为固定铰支点，立杆间的连接设计为刚性连接。横杆与立杆间的连接设置为铰节点。斜撑与横、立杆间的连接也设置为铰铰节点。
结构三维计算模型
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